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《理论力学》教改探索

第33卷第8期 

2012年8月 湖南科技学院学报 

Journal of Hunan University of Science and Engineering Vbl-33 No.8 

Aug.2012 

《理论力学》教改探索 

黄金 

(湖南科技学院,湖南永州425100) 

摘要:文章结合笔者的教学经验,对当前 理论力学 课程内容、教学方法的改革,提出了一些看法 笔者认为,在 

教学内容上应结合专业特色,设定教学目标,转变教学思路,适应学时改革要求;在教学方法上要做好与 大学物理》的衔 

接,注重启发式教育,使用现代化教学设备,开展课外活动,培养创新能力。 

关键词:专业特色;理论力学;启发式教学;创新能力 

中图分类号:TB1 文献标识码:A 文章编号:1673—2219(2012)08—0024—02 

理论力学》是工科学生的重要技术基础课。它不仅是 

数学、物理中有关知识与后续专业基础课、专业课(如, 材 

料力学 结构力学 机械原理 )的纽带,而且也是工 

科学生第一次接触与工程实际有关内容的课程。因此,除了 

传授学生必要的力学知识外,更注重培养学生逻辑思维能 

力和解决工程实际问题的能力。为达到这一目的,势必对该 

门课程的教学内容、教学方法进行一些改革,下面就笔者的 

教学经历,谈谈一些体会。 

一课程内容的改革 

(一)结合专业特色,设定教学目标 

传统的 理论力学 教学大纲过分强调理论的系统性, 

注重公式的推导。它的知识体系并不是适合每一个专业的, 

如果教师在教学过程中,对专业需要研究不够,就会出现教 

学与实际专业需求间的脱节现象。具体体现在同学们对后续 

课程学习中,发现专业需要的重点内容在力学教学中没有得 

到强调,而力学教学中的有些内容又没有用到。这不仅影响 

了后续课程的学习,也影响了对学生专业技能的培养。故笔 

者认为,在制定教学大纲,确定教学内容时,要结合专业特 

色,搞清后续课程对本课程的需要,从培养学生专业技能方 

面突出教学内容。 

我校工科专业有工程管理、土木工程。这两个专业对于 

理论力学的要求不一样,那么我们的教学内容势必要有相应 

变化。就工程管理专业而言,他们将来主要从事生产第一线 

的施工、安装、管理、造价、监理、设备维护等技术工作, 

收稿日期:2012—04—1O 基金项目:湖南科技学院校级教学改革研究项目(XKYJ 2011034) 作者简介:黄金(1984--),女,湖南衡阳人,硕士(讲 师),研究方向为工程力学。 24 对他们而言,真正涉及到力学计算的地方不多。因此,在确 

定教学目标时要“弱化理论分析”,侧重力学知识的具体应 

用。此外,在课程内容上,可以只要求掌握静力学部分的内 

容,对于运动学、动力学可以省略。 

就土木工程专业而言,因其将来主要从事结构设计工 

作,力学知识对于结构安全性设计起着至关重要的作用。故 

对力学理论的推导原理、计算过程都要讲解得很详细,对学 

生掌握程度的要求也相应提高。在课程内容上,要包含静力 

学、运动学、动力学三大模块。 

(二)转变教学思路,适应学时改革要求 

随着办学自主性的体现和教学观念的转变,各高校工科 

专业针对各自特点修改教学计划、培养方案,学生所学课程 

门数增加,但总学时却一定。因此,各课程教学时数大为精 

简。作为工科学生必修的 理论力学 教学课时也大为压缩。 

如果因为学时的减少而采取对课程内容简单的压缩,只会陷 

入越来越深的困境,鉴于以上矛盾,只有采取积极的方法, 

从课程自身的特点出发,挖掘课程本身的潜力,做到基础理 

论要精练、深化,工程应用要结合专业特色并适当拓宽。 

改变传统的从特殊到一般、从已知到未知的教学思路, 

充分利用数学工具,采用从一般到特殊的讲授方法。如,静 

力学中,可以利用矢量代数工具,从最一般的力系开始阐述 

简化、平衡这一主干内容,然后,再将问题特殊化,即得到 

平面汇交力系、力偶系、平行力系的简化结果和平衡方程。 

最后,辅之以学生所学专业的例题,加深理解和运用,使学 

生能更好的掌握,并弄清楚四种力系间的联系,达到很好的 

教学效果。 

二教学方法的改革 

(一)做好与 大学物理》的衔接 理论力学 中有些内容在物理已学过,如受力分析、 

力矩、摩擦、速度、加速度、动量、动能定理、机械能守恒 

等。因此在学习理论力学时,有些同学不能主动接受、应用 

理论力学中的新概念、新方法,而继续用物理知识来解题。 

针对这种情况,教师应采取“轻类同、重区别”的教学 

方法,对学过的概念、内容,只要和理论力学研究范围、研 

究方法相同,在课堂上就少用时间、采用提问方式处理,或 

总结性讲解,或通过典型例题介绍进行复习。但是有些概念 

是在一定条件下给出的,应注意学生以前所学知识范围的局 

限。如,画受力图时,同学们习惯沿用高中的方法,将所有 

的力画在一个点上。这显然是不对的,高中物理的研究对象 

是质点,所以画受力图时取质点为研究对象,而理论力学的 

研究对象已变成了刚体,这时再取质点为研究对象自然得到 

错误解答。又如,力系合力的概念,学生很容易把力系中所 

有力的矢量和当作力系的合力,与主矢的概念混淆,这两个 

概念的矢量表达式、计算方法相同,但这两个量所表达的意 

义不完全相同,因而会影响力系的简化结果分析。所以,在 

讲相关物理量时,一定把有关概念讲清楚、透彻,要让学生 

树立先一般再特殊的观念,这样看问题才全面,才不会用特 

殊情况下的公式处理一般问题。通过“轻类同、重区别”的 

安排,让学生知道 理论力学 的内容并不是物理知识的简 

单重复,而是内容更加系统、更加充实。 

(二)注重启发式教育 

传统教学方法比较死板,基本上是老师灌输,学生接受, 

形成注入式教学。学生总是处于被动地位,不求甚解地记忆 

每一部分都有固定的解题模式,整个学习过程主要是演算大 

量习题,最后通过考试。这种教学方法,使收敛性思维方式 

得到强化,不利于发散思维、创新思维的培养,不利于培养 

学生综合运用知识分析、解决实际问题的能力。启发式教学 

是培养学生创造能力的好方法,它是通过引导、启迪,激发 

学生学习兴趣、求知欲,使学生独立思考、主动获取知识。 

1、结合工程案例,激发学习兴趣 

当人们对某事发生兴趣时,便会专注于它,学力学也是 

如此,所以在讲授相关内容时,尽量结合实际,提出一些有 

趣的力学问题,引起学生思考的兴趣。 

我系学生日后经常要和房屋搭建及相关的施工机械打 

交道,教学中多结合结构骨架和施工机械会起到非常良好的 

效果。比如,在讲力学中把实际结构向计算筒图转化的内容 

时,可以结合工程中排架的立柱和基础的不同联结方式,若 

用细石混凝土联结则简化成固定端,若用细石混凝土和沥青 

麻丝联结则简化为固定铰支座。这样,学生会感到力学和大 

家从事的行业有着密切关系,也就更主动的去学习。 

2、多设疑问,启发思考 

力学课程一个重要的目标就是培养学生的思维能力,所 

以教师要经常通过提问让大家思考,并鼓励学生发现问题, 

养成善于思考的习惯。教师可以通过给学生讲解工程案例, 逐步引导大家思考,引出重要概念、理论。通过比较不同例 

子,让大家思考理论间的关联性。通过总结让大家更清楚的 

看到问题本质。 

3、一题多解,培养发散思维 

一道题目采用不同的求解方法,有利于拓宽学生的解题 

思路。如:在动力学普遍定理的综合应用部分,对一简单的 

鼓轮及重物提升装置,求重物加速度及轴承处的反力。求加 

速度时,可分别利用动量矩定理、动能定理、动静法等。求 

轴承处反力时,可分别利用动量定理微分形式、质心运动定 

理、动静法。这样,一道题几乎涉及动力学各主要内容及基 

本定理,不仅复习和巩固以往所学知识,更有利于找出它们 

间的联系和区别,及各自使用条件、范围等,有时还会发现 

它们的新用法,起到温故知新、融会贯通的作用。理论力学 

中,一题多解的问题比比皆是,这要求教师有意识、有目的 

的设计,引导学生养成全方位、多角度思维的良好习惯。 

4、讨论式教学,加强师生互动 

课堂讨论往往是英语等课程常用的教学手法,在力学课 

堂应用较少,我们可以借鉴过来,运用到力学教学中,这样 

能改变沉闷的课堂气氛,达到师生互动的良好效果。讨论法 

一般应用于阶段复习,巩固原有知识和学习新知识中。讨论 

法能否收到预期效果,命题是关键。命题时不仅要兼顾教学 

内容和要求,更要兼顾学生的实际水平。比如,在讲解柔索 

约束时,可先给出几种错误的作法,让同学们讨论是错是 

对?错在哪里?然后讲解判定柔索约束反力方向应注意的 

问题。这样既增加学生学习兴趣、开阔视野,又活跃了课堂 

气氛、密切师生关系,使教学达到良好的效果。 

(三)使用现代化教学设备 

多媒体教学是一种现代化的教学手段,集文字、图形、 

声音、动画于一体,具有丰富多彩的视听效果和较大的信息 

量。可以增强教学的直观性、形象性和生动性,有很强的真 

实感和表现力,同时节省了板书时间,加大了课堂信息量, 

为教师的启发式教学和介绍科学前沿内容创造了条件。在理 

论力学课程教学中,应合理利用这一现代化教学手段,把一 

些难理解的内容作成动画形式,帮助学生理解。 

(四)开展丰富的课外活动,培养学生创新能力 

为加强学生的动手创新能力,我们可以开展一系列课外 

活动 比如,创新实验设计大赛、结构设计大赛、力学知识 

竞赛。通过这些活动,可以充分的调动学生学习主动性、让 

他们在活动中感受力学的魅力,收获成功的快乐。 

三结语 

实践证明,通过上述教学内容、教学方法的改革,能很 

好的提高学生的学习热情,使学生能善于思考、主动将力学 

知识运用到解决工程实际问题,收到了较好的教学效果。 

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